PT95433B

PT95433B - Processo de producao de pelicula de aluminio, depositada

Info

Publication number: PT95433B
Application number: PT95433A
Authority: PT
Inventors: Nobuo Mikoshiba; Kazuo Tsubouchi; Kazuya Masu
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1990-09-26
Publication date: 1997-07-31
Also published as: EP0425090A1; EP0425090B1; PT95433A; ATE121461T1; DE69018764D1; JPH03111571A; JP2726118B2; KR910007107A; US5091210A; DE69018764T2; MY107422A; KR940003098B1

Description

MEMORIA DESCRITIVA

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da invenção presente invento refere-se a um processo para a produção de uma película depositada, particularmente, a um processo de pr£ dução de uma película depositada de Al ou de Al-Si que, preferivelmente, pode ser aplicado ao circuito eléctrico de um dispositivo de circuito integrado semicondutor.

Arte anterior relacionada

Na arte anterior, em dispositivos electrónicos, ou em circuitos integrados usando semicondutores, para electrodos ou para circuitos eléctricos, tem-se usado, principalmente, alumínio (Al) ou Al-Si, etc. Nestes casos o Al tem muitas vantagens, nomeadame£ te, é barato e tem uma electrocondutividade elevada, pode também ser protegido guimicamente, internamente, pois pode-se formar na superfície uma película oxidada densa, e tem uma boa adesão ao Si, etc. .

Entretanto, o grau de integração dos circuitos integrados, tais como o LSI etc., tem aumentado e, nos anos recentes, a form£ ção fina de circuitos eléctricos e, de circuitos eléctricos de múltiplas camadas etc. tem sido particularmente requerida. Por esta razão, existe uma grande procura crescente, ainda não satisfeita até à data, de circuitos eléctricos de Al ou de Al-Si da arte anterior. Com a formação dimensional mais fina resultante domai or grau de integração do circuito integrado, a superficie do LSI, etc., é submetida a condições de desigualdade excessiva, devidas a oxidação, difusão, deposição de película fina, gravação , etc..

No entanto, o metal para electrodos ou para circuitos eléctricos, tem de ser depositado na superficie desnivelada com uma d_i ferença escalonada ou tem de ser depositado num orificio de muito pequeno diâmetro e profundidade. Na DRAM (RAM dinâmica) de 4 Mbit ou de 16 Mbit, etc., a razão dimensional do orifício (profundidade

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-3do orifí cio/diâmetro do orifício) no qual se deposita um metal,tal como Al-5i, é d° 0,1 ou superior e o próprio diâmetro do orifício tem valores de 1^. nu inferiores. Deste modo, mesmo para orifícios com uma grande razão dimensional, é requerida uma técnica que permite depositar com segurança um metal tal como Al ou Al-Si.

Particularmente, para a realização de ligações elêctricas seguras ao dispositivo, sob uma película isolante, tal como uma p_e lícula de SiC^» etc., requere-se que, em vez da formação de uma p_e lícula, o Al ou o Al-Si se depositem de modo a embeberem apenas o orifício do dispositivo. Para este objectivo é necessário um processo para a deposição de Al ou de Al-Si, em Si ou numa superfície metálica, e não numa película isolante tal como uma película de Si02, etc..

Esta deposição selectiva ou crescimento selectivo não podem ser realizados pelo método de pulverização catódica (Sputtering] que tem sido usado na arte anterior. Uma vez que o método de pulveriz£ ção catódica-é um método de deposição física baseado no vôo de partículas pulverizadas no alvo sob vácuo, certamente que a espessura da pelj( cuia na porção desnivelada ou na parede lateral da película isolajn te se tornará extremamente fina, conduzindo mesmo, num caso extremo, â ruotura do condutor eléctrico. Adicionalmente, a não uniformidade da espessura da película e a ruptura do condutor eléctrico diminuirão, grandemente, a fiabilidade e o rendimento do LSI.

Deste modo tem sido desenvolvido o método de pulverização catódica com polarização no qual se aplica uma polarização a um substrato e a de posição se realiza de modo a embeber Al ou Al-Si, apenas no orifício, utilizando a acção de gravação por pulverização catódica e a acção de deposição na superfície do substrato. Contudo, uma vez que se apl_i ca uma voltagem de polarização de cerca de 100 V, ou superior, ao subs; trato, pode ocorrer por vezes uma influência prejudicial no disp_o sitivo, devido aos danos provocados pelas particulas carregadas, tais como a modificação no valor limiar de MOS-FET, etc.. Também, devido à coexistência das acções de gravação e de deposição, exi_s te o problema de não poder melhorar essencialmente a velocidade de deposição .

De modo a resolver problemas, como os que anteriormente se

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-4descreveram, têm sido propostos vários tipos de processos CVD (deposição química de vapor). Nestes processos, utiliza-se, de alguma forma, a reacção química do gás de partida. No CVD de plasma ou no CVD óptico, a decomposição do gás de partida ocorre na fase gasosa, e as espécies activas que aí se formam reagem ainda no substrja to para formar uma película. Nestes processos CVD, a cobertura de superfície, relativamente a irregularidades, na superfície de subs trato, é boa. Contudo, uma vez que se usa, geralmente, um composto organometâlico, possuindo um grupo alquilo ligado ao átomo de Al, como gás de partida, existe o problema de os átomos de carbono cori tidos na molécula de gás de partida serem incorporados na película. Particularmente, no CVD de plasma subsiste também o problema de poderem ocorrer danos provocados pelas partículas carregadas (os assim chamados danos de plasma), em algum instante, tal como no caso do processo de pulverização catódica.

Por contraste, o processo CVD térmico proporciona uma boa cobertura, relativamente a irregularidades da superfície, tais como desnivelamentos da superfície,porque a película cresce de acordo com uma reacção de superfície na superfície do substrato. E também de esperar que a deposição em orifícios ocorra facilmente. Adicionalmente, devido ã boa cobertura da superfície, pode-se também evitar a ruptura no condutor eléctrico nas zonas desnivaladas da superfície.

Por exemplo, como processo para a produção de uma película de Al por CVD térmica, pode-se utilizar o processo no qual um alumínio orgânico é transportado para um substrato aquecido e as molé^ cuias de gás são pirolisadas no substrato, para formar uma película. Por exemplo, num exemplo apresentado no Journal of Electroche mical Society, Vol. 131, pág. 2175 (1984), pelo uso de tri-isobutilalumínio (i-C^H^)-^Al (TIBA) como gás de alumínio orgânico, efec: tua-se a formação da película a uma temperatura de formação de película de 260°C e a uma pressão do tubo de reacção de 0,5 Torr, pa_ ra formar uma película de 3,4 yun.cm.

Contudo, quando se usa TIBA não se consegue obter uma película contínua a não ser que se apliquem pré-tratamentos, tais como fluxo de TiCl^, activação da superfície de substrato, formação de

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-5nócleos, etc., antes da formação da película. Também, incluindo o caso em que se usa TiCl^, geralmente, está envolvido o problema de a selectividade da superfície ser inferior quando se usa TIBA.

Pedido de Patente Japonesa disponível N^s Sho-63-33569 de_s creve um processo para produção de uma película que não usa TiCl^, mas que usa, em vez disso, alumínio orgânico e aquecimento na viz£ nhança do substrato. De acordo com este processo, o Al apenas pode ser depositado selectivamente na superfície de metal ou de semico£ dutor, da qual se removeu a película oxidada natural.

Contudo, neste caso, descreve-se claramente que é necessário o passo de remoção dá película, naturalmente oxidada, da supejr ficie de substrato, antes da introdução de TIBA. Refere-se também que, uma vez que se pode usar TIBA sozinho, não é requerido o uso de qualquer gás transportador embora se possa usar Ar gasoso como gás transportador. Porém, não é contemplada, de modo nenhum, a reacção de TIBA com outro gás (p.e., θ não existe qualquer de_s crição do uso de como gás transportador. Também, para além do TIBA mencionam-se, também, o trimetilalumínio (TMA) e o trietilalumí^ nio (TEA), mas não há qualquer descrição especifica de outros compostos organometálicos. Isto é devido ao facto de, uma vez que as propriedades químicas dos compostos organometálicos, de um modo g_e ral, variarem grandemente, mesmo se o substituinte ligado ao elemento metálico variar muito pouco, ser necessário investigar, indJL vidualmente, para determinar qual o composto organometálico que se deverá usar. Neste processo não só existe o inconveniente de se ter de remover a película naturalmente oxidada, mas também existe o problema de não se poder obter uma superfície lisa.

No texto preliminar do 2S Simpósio da Electrochemical Socji ety, Ramo do Japão (7 de Julho de 1989), na página 75, existe uma descrição da produção de película de Al de acordo com o processo CVD de parede dupla. Neste processo usa-se TIBA e o dispositivo é concebido de modo à temperatura do gás, poder ser superior à temp_e ratura do substrato. Este processo pode, também, ser encarado como uma modificação do Pedido de Patente Japonesa disponível N9 Sho-63-33569, anteriormente referido. Também neste processo apenas se p£ de depositar selectivamente o Al num metal ou num semicondutor, mas não só a diferença entre a temperatura do gás e a temperatura

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-6da superfície de substrato pode ser controlada com dificuldade,mas também existe o problema de a bomba e da tubagem terem de ser aque cidas. Além disso, de acordo com este método, estão envolvidos pr£ blemas tais como, não se pode formar uma película contínua uniforme, obtem-se uma película pouco lisa, nao se pode manter, por per_í odos prolongados, a seleotividade do crescimento selectivo de Al, etc., a não ser que a película formada seja bastante espessa.

Por outro lado, uma vez que o TIBA tem uma pequena pressão de vapor à temperatura ambiente, 0,1 Torr, existe o problema de apenas poder ser transportado, numa grande quantidade, com dificul_ dade. Por esta razão, tem sido prática corrente aquecer a bomba do composto organometálico a uma temperatura de 45 a 50°C, mas existe o problema de terem de ser aquecidos, não só o recipiente para o comosto organometálico, mas também a tubagem para o recipiente reaccional .

trimetilalumínio (TMA) tem uma pressão de vapor de, aproximadamente, 10 Torr, à temperatura ambiente, e é possivel transportar, eficientemente, TMA para um recipiente reaccional, pelo fluxo de um gás tal como através de uma solução de material de partida, o TMA.

Em 3. Electrochem. Soc. 135 (2) (1988) 455 refere-se que é possivel a deposição de Al pelo uso de TMA de acordo com o processo CVD de plasma ou com o processo CVD de plasma de magnetrão.

Contudo, no processo CVD de magnetrão, uma vez que até a ligação C-H do grupo alquilo se decompõe, existe o grande problema de vários átomos de carbono, dos 10?ó de átomos de carbono, serem incorporados na pelicula depositada. Existe, também, o problema da ocorrência de danos provocados por partículas carregadas do plasma.

Uma vez que o processo CVD de plasma de magnetrão é baseado na decomposição de TMA na fase gasosa, ele pode-se depositar na su. perfície de substrato, que pode ser de Si ou de Si0₂, pelo que a deposição selectiva do Al é praticamente impossível.

De acordo com o Pedido de Patente Japonesa Sho-60-211149, quando se usa TMA é possível a deposição de Al, sem incorporação de carbono, de acordo com a reacção, com calor ou com calor e com

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... /ç-··

Ça

-Ίradiação com raios UV, pelo uso de moléculas excitadas e decompostas, obtidas por excitação e decomposição de moléculas de TMA com plasma na fase gasosa, longe da bolacha.

Similarmente, no resumo alargado de 20th Solid State Devices and Materials (1988) p.573 pelos presentes inventores, mostra-se a deposição de uma película de Al, sem incorporação de carbono, com uma velocidade de deposição de 10 a 20 S/min. numa bolachade Si ou de S1O2 oxidada termicamente, aquecida a 260°C a 350°C pelo uso de TMA e excitação do TMA com um plasma de alta freguência (73,56 MHz) de uma atmosfera de H₂·

De acordo com 0 processo que se mostra no Pedido de Patente Japonesa N- Sho-6-211149 e no Resumo Alargado de 20th Solid State Devices and Materials (1988) p. 573, ainda que se mostre um exemplo de deposição de uma fina película de Al, não existe qualquer referência ao processo de depositar, seiectivamente, Al apenas na porção de Si exposta na bolachade Si submetida a um padrão de Si0₂· No Resumo Alargado de 20th Solid State Devices and Materials (1988) p. 573, mostra-se qua 0 Al se deposita com um grau similar de vel£ cidade de deposição na bolacha de Si e na bolacha de Si0₂ oxidada termicamente .

SUMARIO DA INVENÇÃO

Tal como anteriormente se descreveu, no campo técnico, no qual, nos anos recentes, se tem desejado uma maior- integração,para proporcionar um semicondutor altamente 'integrado e de maior efi_ ciência, existem muitos aspectos a melhorar.

presente invento foi desenvolvido para ir de encontro a aspectos técnicos, tais como os que anteriormente se descreveram e o seu objectivo é proporcionar um processo para a produção de uma película depositada, capaz de produzir uma película de Al ou de Al. -Si de boa qualidade como condutora, bem controlável numa posição desejada.

Um objectivo do presente invento consiste em proporcionar um processo para a produção de uma película depositada que produza uma película de alumínio usando 0 processo CVD de plasma, no qual

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se dispõe um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B) num espaço destinado à formação da película depositada, que tem uma porção cu ja área transversal aumenta na direcção do referido substrato, e no qual se introduz um gás de trimetilalumínio e hidrogénio gasoso, no referido espaço destinado à formação da película depositada, pa_ ra depositar, selectivamente, uma película de alumínio sobre a referida superfície doadora de electrões (A).

Outro objectivo do presente invento é proporcionar um proce^s so de produção de película depositada que produza uma película de alumínio, usando o processo CVD de plasma, compreendendo:

o passo de dispor um substrato, tendo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B), num espaço destinado à formação da película depositada, equipado com um meio de prevenção do fluxo de retorno ao plasma, e o passo de introdução de um gás de trimetilalumínio e de hi drogénio gasoso, no referido espaço destinado à formação da pelícjj la depositada, sendo a referida película de alumínio formada, selectivamente, sobre a referida superfície doadora de electrões (A).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 é uma perspectiva esquemática mostrando o dispositivo para a produção de uma película depositada de acordo com um exemplo do presente invento.

A Fig. 2 é uma perspectiva esquemática mostrando um exemplo comparativo do dispositivo.

A Fig. 3 é uma perspectiva esquemática mostrando a porção principal do dispositivo de produção da película depositada, de acordo com um outro exemplo do presente invento.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

Para a realização do seu objectivo, o processo de produção de uma película depositada do presente invento, é um processo de produção de uma película depositada que produz uma película de

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-9alumínio usando o processo CVD de plasma, que compreende:

(a) o passo de dispôr um substrato, tendo uma superfície d_o adora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B), num espaço destinado à formação da película depositada, equipado com um meio de prevenção de fluxo de retorno ao plasma, e (b) o passo de intodução de um gás de trimetilalumínio e de hidrogénio gasoso, no referido espaço destinado à formação de pelí_ cuia depositada, sendo a referida película de alumínio formada, s_e 1ectivamente, sobre a referida superfície doadora de electrões (A).

Seguidamente, descreve-se em detalhe o processo de produção de película depositada do presente invento.

Em primeiro lugar, descreve-se a deposição de Al pelo uso de trimetilalumínio (TMA). 0 TMA é representado pela fórmula seguinte:

TMA : AKCHj)^

Tem-se referido que, à temperatura ambiente, o TMA tem a e_s trutura dimérica que a seguir se mostra:

Como composto organometálico, o TMA é um material grandemente usado no campo da engenharia química, como material catalisador.

De um modo geral, a reacção de deposição do organometálico depende, grandemente, do tipo de átomo de metal, do tipo do grupo alquilo ligado ao átomo de metal e dos meios de excitação e de decomposição e, deste modo, a excitação e a reacção de decomposição têm de ser clarificadas para cada material individual. Para o TMA, como a reacção diz respeito ao processo de deposição química na fase de vapor, clarificaram-se os pontos seguintes.

A pirólise na fase gasosa é uma decomposição radicalar na qual a ligação Al-CH^ é clivada e forma-se CH^ ã temperatura mais baixa de 150°C, ou a uma temperatura inferior, por reacção com o hidrogénio atmosférico, formando-se, finalmente, Al. Contudo, ã

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-10temperatura mais elevada de 300°C ou a uma temperatura superior, mesmo que exista hidrogénio na atmosfera, o grupo CH^ retirará H do TMA, formando-se finalmente um composto de Al-C.

Na região limitada em densidade de potência, em algum grau, em plasma de baixa ou alta frequência (13,56 MHz), sob atmosfera de forma-se C2^6 Ρθ^^{0 ac}°pl^amento dos CH^ em ponte entre dois

Al.

De acordo com 0 processo CVD de plasma com magnetrão, util_i zando TMA, tem-se tentado a deposição de Al, mas os cerca de 10% de átomos de carbono serão incorporados na película depositada, e também a resistividade da película depositada torna-se tão grande quanto 5 a 20 vezes 0 valor inicial. A incorporação do carbono 0corre em virtude do TMA se decompor excessivamente. Além disso, uma vez que 0 processo CVD de plasma com magnetrão ou de plasma é baseado na reacção na fase gasosa, não é possível, em principio, 0 crescimento selectivo ou a deposição selectiva.

Controlando a potência de alta frequência a aplicar, na de£ carga do plasma.de de alta frequência, as moléculas de TMA excitar-se-ão e decompor-se-ão em

e em C_OH. Z 6 estável.

estado no qual a excitação e a decomposição em AIÍCH^^ e em espécies moleculares estáveis ocorrem é designado por estado de exci_ tação selectiva. Quando as espécies moleculares excitadas, tais c£ mo 0 AlCCH^)^, etc., selectivamente excitadas, são transportadas para uma bolacha de Si aquecida, deposita-se uma película de Al sem incorporação de carbono. Contudo, a corrente de gás é atirada contra a bolacha, pelo que as espécies, moleculares excitadas não podem ser transportadas para a bolacha com uma boa eficiência, ou as moléculas, tais como 0 *^2^6’ deveriam ser normalmente descarregadas, e 0 CH^, formado após a reacção de deposição de Al, fluirão, no sentido inverso, para o plasma. Como resultado, pode-se consid_e rar que a excitação selectiva foi quebrada causando a ocorrência de uma reacção desnecessária para a reacção de deposição de Al, e, deste modo, a velocidade de deposição é pequena e, por vezes, pode

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-11não haver mesmo qualquer selectividade dependente do tipo de substrato.

No presente invento, a excitação e a decomposição seleetiva de TMA na atmosfera de é a mesma da arte anterior, mas permite-se que as espécies moleculares excitadas, formadas no plasma, sejam transferidas para uma bolacha sem a ocorrência de fluxo de retoij no, provocado por convecção ou por turbulência, no espaço destinado à formação da película depositada (tubo de reacção), para ter o Al depositado n.a bolacha. Em virtude das espécies moleculares excitja das serem transferidas eficazmente para a bolacha e de não ocorrer qualquer reacção desnecessária, não só a lisura da superfície é elevada e se deposita Al de elevada qualidade, mas também se verifica a selectividade de deposição dependente das características do substrato.

Por referência aos desenhos, descrevem-se agora as concret_i zações preferidas do presente invento.

No presente invento utiliza-se o processo CVD de modo a depositar uma película de Al ou de Al-Si de boa qualidade na forma de uma película electrocondutora depositada selectivamente num substrato.

Mais especificamente, pelo uso de trimetilaluminio (TMA): fórmula química : Al(CH^)^ que é um composto organometálico, como gás de nartida contendo pelo menos um átomo que é o constituinte da película depositada e um gás contendo átomos de Si, como gases de partida, e também pelo uso de H₂ como gás reactivo, forma-se,selectivamente, uma película de Al ou de Al-Si num substrato, por crescimento em fase gasosa a partir desta mistura de gases.

substrato ao qual o presente invento é aplicável possui um primeiro material de superfície de substrato para constituir a superfície na qual se vai depositar Al ou Al-Si, e um segundo mate; rial de superfície de substrato para constituir a superfície na qual não se vai depositar Al ou Al-Si. Como primeiro material de superfície de substrato usa-se um material com características de doador de electrões.

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-12Seguidamente, descrevem-se em pormenor as caracteristicas de doador de eltctrões.

Um material doador de electrões é um material no qual exi£ tem electões livres no substrato ou que possui electrões livres aí formados intencionalmente, e, por exemplo, pode ser um material oossuindo a superfície onde a reacção química é promovida por tr£ ca de electrões com as moléculas de gás de partida, ligadas à superfície do substrato. Por exemplo, geralrnente, os metais e os semicondutores correspondem a estas caracteristicas. Incluem-se, tajn bém, aqueles que possuem finas películas de óxido em superfícies de metal ou de semicondutor. Isto é devido ao facto de ocorrer reacção química por troca de electrões, entre o substrato e as moléculas de material de partida ligadas.

Especificamente, podem-se incluir semicondutores, tais como silício cristalino simples, silício policristalino, silício amorfo, semicondutores de sistemas binários, sistemas ternários ou sistemas quaternários de compostos dos grupos III-V, compreendendo combinações de Ga, In, Al como elementos do grupo III e P, As, N como elementos do grupo V, metais, ligas e seus silicietos tais como tungsténio, molibdénio, tântalo, silicieto de tungsténio, silicieto de titânio, alumínio, alumínio-silício, titânio-alumínio, nitreto de titânio, cobre, alumínio-silício-cobre, alumínio-paládio, titânio, silicieto de molibdénio, silicieto de tântalo, etc..

Por contraste, como material para constituir a superfície na qual o Al ou Al-Si não se depositam selectivamente, nomeadamente, o material não doador de electrões, usa-se óxido de silício, obtido por oxidação térmica, CVD, etc., vidro tal como BSG, PSG, BPSG, etc. ou película de óxido, película de nitreto de silício o_b tida por CVD térmica, CVD de plasma, CVD de baixa pressão, ECR-CVD, etc..

No substrato com esta constituição, depositam-se Al ou Al-Si, de acordo com a reacção seguinte, no sistema reaccional do gás de partida e de

Em primeiro lugar forma-se AlCCH^)^ na fase gasosa, num plasma de descarga de alta frequência, de acordo com a reacção se71 586

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-13guinte :

A1₂(CH₃)₆ -----> 2A1 (CH₃)₂ + C₂H₆

A1(CH^)₂, é transportado para a superfície de uma placa e deposi^ ta-se Al de acordo com a reacção subsequente. Também a deposição da liga de Al-Si por adição de Si^^., etc. é efectuada por decompc) sição do Si_oH. que atinge a superfície do substrato, pela reacção química ã superfície, para incorporação na película depositada.

A Fig. 1 é uma perspectiva esquemática mostrando um dispos_i tivo de produção de película depositada ao qual é aplicavel o presente invento.

Neste exemplo, o objectivo de evitar o fluxo de retorno é conseguido determinando, adequadamente, a forma do tubo de reacção que constitui o espaço para a formação da película depositada. Isto é, neste exemplo, o tubo de reacção é constituido de modo a ter uma forma tal, que a área da secção transversal da porção da região de produção de plasma 32 é alargada, por exemplo, com uma forma de uma trompa (com a forma cónica ou piramidal).

A peça 1 é uma placa de silício que, na deposição de Al, é colocada num tubo de reacção constituido de quartzo, 2, com uma porção com a forma de trompa. Um electrodo de metal 3, para a pro dução de plasma de alta frequência, está montado no exterior do tubo de reacção de quartzo 2. Para o electrodo de metal, utiliza-se o conhecido sistema de três electrodos, constituido por um electrodo de excitação rodeado de ambos os lados com electrodos de terra. Entre o electrodo.de excitação e os electrodos de terra ocorre uma descarga. Dependendo da presença ou da ausência do supo£ te da placa, a forma da região de produção de plasma não será subjs tancialmente modificada. Pelo uso do sistema de três electrodos p_o de-se confinar a região de produção de plasma 32 à vizinhança do electrodo. A região de produção de plasma é a porção indicada a ponteado. Para a produção de plasma, utiliza-se uma fonte de energia de alta frequência 4 com uma frquência de oscilação de, aproxi madamente, 13,56 MHz. Uma vez que o campo eléctrico é concentrado no electrodo de metal pela estrutura de três electrodos não ocorre no substrato substancialmente nenhum dano provocado por partículas

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-14carregadas.

No exemplo da Fig. 1, pela utilização de um tubo de reacção com a forma de uma trompa, tal como se mostra na Fig. 1, o fluxo de gás é transportado sem convecção e sem turbulência. Na região do fluxo viscoso onde a pressão varia entre a pressão atmosférica e. aproximadamente, várias dezenas de Torr, existe o método de remover a convecção do gás no tubo de reacção constituindo o tubo de reacção com a forma de trompa, mas no dispositivo de Fig. 1, é usa do na região do fluxo médio onde a pressão é de 0,1 a 10 Torr. 0 valor óptimo do ângulo de abertura da trompa depende da pressão mas dentro da gama de pressões de 0,5 a 2,0 Torr, pode ser de 10 a 20°.

gasoso é dirigido através da tubagem 14 para 0 interior do recipiente 13 de composto organometâlico, para gaseificar 0 cojn posto organometâlico TMA, e 0 composto organometâlico é conduzido para 0 interior do recipiente reaccional 2. Da tubagem 15 fluem hi_ drogénio, para diluição, e Si^H^ gasoso.

Descrevem-se, seguidamente, os papéis das válvulas 27 e 28.

Quando se purga, intensivamente, 0 interior das tubagens 14 e 15, a válvula 28 está fechada e a válvula 27 está aberta. Quando se dirige 0 gás de partida para o interior do tubo de reacção, a válvula 28 está aberta e a válvula 27 está fechada.

A válvula de agulha 29 é usada para tornar a pressão do lado interior da bomba de TMA aproximadamente igual à pressão atmosférica. A abertura da válvula de agulha 29 é controlada por observação do valor indicado no manómetro de pressão 18.

Quando está presente 0 composto organometâlico, tal como 0 TMA, decompor-se-á, com formação de CH^, pela reacção de grupos CH3 com H2» de acordo com a reacção catalítica em fase gasosa e na superfície da tubagem de aço inoxidável.

Particularmente, antes da formação da película, se existe a ameaça de a porção da tubagem de aço inoxidável, através da qual o TMA flui, libertar, com o tratamento de cozedura, a humidade adsorvida na superfície de aço inoxidável 13, a superfície de aço inoxidável ficará activada e, depois, as moléculas de TMA serão aí

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-15mais facilmente adsorvidas, e assim a decomposição das moléculas de TMA por reacção catalítica na superfície de aço pode prosseguir com facilidade. Deste modo, se a tubagem de aço inoxidável do reci piente de TMA para o tubo de reacção é, desnecessariamente, longa, as moléculas de TMA decompor-se-ão no percurso para o tubo de reac ção e, particularmente, se moléculas de TMA puras não atingirem o tubo de reacção na etapa inicial de formação da pelicula, é difícil formar uma película de Al com a lisura óptima.

Deste modo, é desejável colocar a bomba de TMA imediatamente na proximidade do tubo de reacção. Desejavelmente, também a região delimitada pela linha a tracejado que rodeia a bomba de TMA deverá ser construída de um modo integrado.

Tal como se mostra nos Exemplos, pelo uso do recipiente de composto organometálico equipado com uma válvula em paralelo (de by-pass) e uma tubagem estrutural integrada ã volta .da bomba, cori cebido pelos presentes inventores, prolonga-se o tempo de manutenção da seleotividade.

No dispositivo que se mostra na Fig. 1, quando se introduz TMA no tubo de reacçao 2 no estado de produção de plasma, o Al ou Al-Si depositam-se, selectivamente, no substrato doador de electrões.

A deposição de Al variará, dependendo do gás atmosférico, da pressão do tubo de reacção e da temperatura do substrato.

Para gás atmosférico usa-se l·^· modo de reacção da reacção de decomposição do composto o_r ganometálico difere, de um modo geral, dependendo do tipo de átomo metálico, do tipo e do número de grupos alquilo ligados ao átomo de metal, mas, quando se deposita Al de TMA, é necessário hidrogénio gasoso (H₂) como gás de reacção.

Quando existe hidrogénio suficiente, pode-se misturar um qás inerte, tal como Ar, etc..

Para a deposição de Al a pressão do tubo de reacção pode ser de 0,1 a 10 Torr, desejavelmente, de 0,5 a 1,5 Torr.

A potência de aplicação do plasma é muito sensível e, no ca71 586

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-16so do presente dispositivo, para uma densidade de potência de 0,02 W/cm^ não se depositará Al para uma gama de temperaturas de 180 a 350°C.

Por outro lado, para uma densidade de potência de 0,18 W/ /cm^ ou superior, será incorporado C na película depositada e, de_s te modo, a densidade de potência deverá ser, desejavelmente, de 0,05 a 0,06 W/cm\

A densidade de potência é o valor requerido de potência para a produção de plasma dividido pelo volume de produção de plasma.

Quando a densidade de potência de plasma é de 0,03 a 0,06 W/cm3 , o Al apenas se depositará, selectivamente, na superfície d£ adora de electrôes para uma gama de temperaturas de substrato de 180 a 350°C.

Quando a deposição se efectua sob condições de deposição constantes de pressão global, de potência de plasma, de quantidade de TMA transportado e de outras, para além da temperatura do substrato, o Al depositar-se-á com uma velocidade de deposição de aco_r do com o processo de controlo de superfície, de acordo com a lei de Arrhenius na gama de 180 a 350°C.

Verifica-se que a película de Al ou de Al-Si, depositada, selectivamente, de acordo com o presente invento, é uma película de Al de elevada qualidade que é continua e lisa e que também tem uma resistividade substancialmente igual ao valor global de 2,7y«-n_.. cm, mesmo que seja uma película com uma espessura de 400 8 ou inferior.

Deste modo, mesmo pelo tratamento térmico de 450°C durante uma hora, não existe qualquer produção de sinuosidades e também existe produção na porção de contacto com Si.

TMA tem uma grande pressão de vapor, de 10 Torr ã tempera tura ambiente, e pode ser facilmente transportado numa quantidade mais elevada quando comparada com o TIBE (que tem uma pressão de vapor à temperatura ambiente de 0,1 Torr) em relação ao qual se tem tentado o CVD selectivo na arte anterior, e, deste modo, pode-se depositar, facilmente, num grande número de folhas de bolachap_e lo que o método CVD selectivo para o Al pode ser aplicado facilmeri te ao processo ultra-LSI.

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-17Por contraste, com a constituição como se mostra na Fig. 2 equipada sem qualquer meio de prevenção de turbulência como no pre sente invento, nomeadamente, a constituição pelo uso do tubo de reacção 2' possuindo uma porção de forma tubular recta e uma bolacha disposta verticalmente ao longo da linha axial, a corrente gasosa será atirada para a bolacha 1, pelo que as espécies moleculares exci tadas não podem ser eficazmente transportadas para a bolacha, ou a velocidade de disposição é tão pequena quanto 10 a 20 Ã/min., provavelmente poque as moléculas, tais como o C_OH-, que deveria ser normalmente descarregado, ou o CH^, formado após a reacção de dep£ sição de Al, fluem no sentido inverso no tubo de reacção 2' para quebrar o estado excitado selectivo dando origem a reacções desnecessárias para a reacção de deposição de Al, e também não se verifica qualquer selectividade dependendo das caracteristicas do subs trato.

EXEMPLO 1 procedimento de deposição de Al é o que a seguir se descreve. Utilizando o dispositivo que se mostra na Fig. 1, o tubo de reaccão 2 é evacuado internamente até, aproximadamente, 10” Torr por um equipamento de evacuação.12. Contudo, pode-se depositar Al mesmo que o grau de vácuo no tubo de reacção 2 possa ser pior do — 8 que 1 x 10 Torr.

Após lavagem da bolacha de Si, a câmara de condução 9 é aberta, ficando à pressão atmosférica,e a bolacha de Si é montada na câ mara de condução 9. A câmara de condução 9 é evacuada até, aproximadamente, 1 x 10 Torr, usando um equipamento de evacuação 10 e, depois, a válvula de comporta 8 é aberta e a bolacha é montada no suporte de bolachas 7.

Neste Exemplo, o hidrogénio gasoso é conduzido através das tubagens 14 e 15. Com o fecho da válvula 28 e a abertura da válvula 27, o interior das tubagens é suficientemente purgado. Também, antes da deposição do Al, para purgar a bomba de TMA, fecha-se a válvula 26 e abrem-se as válvulas 24 e 25. Para purgar a bomba de TMA, abre-se a válvula 27 para efectuar a evacuação conjuntamente com hidrogénio como gás transportador. Após a purga para-se a in-

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-18trodução de gás transportador na bomba de TMA.

Conduz-se o hidrogénio gasoso através das tubagens 14 e 15 para o tubo de reacção e ajusta-se a pressão no tubo de reacção até um valor predeterminado controlando a abertura da válvula de controlo fino 11.

Uma pressão típica neste Exemplo é de 0,7 Torr. Depois, aquece-se a bolacha por passagem de corrente através do aquecedor 6. Após a temperatura da bolacha ter atingido uma temperatura predeterminada, aplica-se uma potência predeterminada, a partir da fonte de potência de produção de plasma 4 para produzir um plasma no tubo de reacção 2. A frequência de produção do plasma é de 13,56 MHz. Após a produção do plasma, introduz-se hidrogénio gasoso, a partir da tubagem 14, no recipiente de TMA para iniciar o transporte de TMA. Simultaneamente, com o início do transporte de TMA, o Al é depositado. Após decorrer.um tempo de deposição predetermi. nado, para-se o transporte de TMA e para-se também a produção de plasma. Para-se a passagem de corrente no aquecedor 6 e arrefece-se a bolacha. Para-se a alimentação de hidrogénio gasoso ao tubo de reacção 2 e, após evacuar o interior do tubo de reacção 2, dirige-se abolacha para a câmara de condução e apenas se abre a câmara de coji dução, ficando em contacto com o exterior, para retirara bolacha. 0 procedimento de deposição de Al é o que anteriormente se descreveu.

Para recipiente de composto organometálico usado neste exejn pio, usa-se um recipiente provido de duas válvulas, a válvula 24 para a entrada de gás transportador e a válvula 25 para a saída.

Na descrição seguinte, descreve-se a preparação da amostra usada neste Exemplo.

Oxida-se, termicamente, um substrato de Si (tipo N, 1 - 2 fícm), a uma temoeratura de 1000°C, de acordo com o sistema de combustão de hidrogénio (H£ ί 4 litros/M, 0^ : 2 litros/M).

A espessura da película é 7000 8 í 500 8 e o índice de refracção é 1,46. A totalidade da superfície de substrato de Si é revestida por um material foto-sensível, seguida da impressão de um padrão desejado por uma máquina de exposição. 0 padrão é tal que se abrem vários poros de 0,25/< x 0,25- 100 x 100p-. 0 mat_e

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-19rial foto-sensível é desenvolvido e depois gravado com gravação por ião reactivo (RIE) para gravar o substrato S1O2 expondo-se, de£ te modo, parcialmente, 0 substrato de Si. Preparam-se, assim, amos tras possuindo poros de S1O2 com vários tamanhos de 0,25/xx 0,25/t- lOO^ux 10 0 Ά .

A temperatura do substrato é ajustada a 10 níveis e a fonte de potência de plasma a 6 níveis e a deposição realiza-se para as 60 combinações destas duas variáveis, cada uma com 10 folhas de amostras, de acordo com 0 procedimento que anterirmente se descreveu .

As condições de deposição são as seguintes:

Pressão total : 0,7 Torr

Pressão parcial de TMA : 1,5 x 10 Torr

Na tabela 1 mostram os resultados da avaliação das películas de Al depositadas.

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Velocidade de deposição R : Reflectância

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-21Para uma temperatura de substrato de 170°C ou inferior, ou para uma potência de plasma de 0,02 W/cm⁵ ou inferior, não ocorre qualquer deposição, nem no Si nem no S1O2J mesmo para um período de deposição de 2 horas.

Durante a aplicação de uma potência de plasma, de 0,18 W/ cm ocorre a deposição de uma película, mas existe incorporação de carbono na película.

Para uma temperatura de substrato de 370°C ou superior, a velocidade de deposição é extremamente reduzida, pelo que é incorp£ rado carbono na película depositada.

Resumidamente, 0 Al deposita-se sob condições de uma temperatura de substrato de 180°C-350°C e para uma potência de plasma de 0,03-0,06 W/cm\

Verifica-se que todas as películas de Al depositadas têm uma espessura de 400 8, sendo contínuas e lisas e com resistividades similares ao valor global de 2,7-3,0/νΏ.cm. Mesmo para uma espessura de película de lyfca resistividade era de 2,7 a 3,0/tJ2.cm. Por anál£ se de Auger e por espectrofotometria de fotoelectrão não se detectou qualquer incorporação de C. Contudo, para uma temperatura de substrato de 300°C ou superior, cofti uma espessura de película de 1000 8 ou superior diminui-se, ligeiramente, a reflectância e diminui-se a lisura.

A deposição de Al sob as condições de uma temperatura de substrato de 180°C-350°C e de uma potência de plasma de 0,03-0,06 W/cm\ ocorre apenas na porção de Si exposta, sem deposição no Si0₂(a selectividade de deposição é mantida durante 1 hora). Quando a potência de plasma é mantida constante a 0,03, 0,045, 0,06 W/cm\ respectivamente, a velocidade de deposição V.D., quando a temperahj ra de substrato é de 180-350°C, é representada pela equação:

V.D. = D_o exp(-E/kT)

Do = uma constante E = energia de actívação k = constante de Boltzmann T = temperatura do substrato

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-22A energia de activação E tem um valor de 1 - 2 eV.

Exemplo 2

Depositou-se Al, de acordo com o mesmo procedimento do Exejn pio 1, nas condições seguintes.

As condições de deposição foram, uma pressão no tubo de reacção de 0,7 Torr, uma temperatura de substrato de 270°C, uma den s_i dade de potência de produção de plasma de 0,045 W/cm\ sendo a pres são parcial de TMA variada entre 5 x 10 & Torr e 1,5 x 10^-^ Torr. A velocidade de deposição variou de 10 S/min. a 4000 S/min. em propoj? ção com a pressão parcial de TMA. Independentemente da pressão de TMA, o Al apenas se depositou na superfície exposta de Si, similar_ mente _ao Exemplo 1.

Exemplo 3

De acordo com o mesmo procedimento do Exemplo 1, realizou-se a deposição de Al nas condições seguintes.

As condições de deposição foram, uma temperatura de substrja to de 270°C, uma densidade de potência de produção de plasma de 0,045 W/cm\ uma pressão parcial de TMA de 1,5 x 10*”^ Torr, sendo a nressão do tubo de reacção variada entre 0,1 Torr e 3 Torr.

Quando a pressão no tubo de reacção era, aproximadamente,

0,5 a 1,5 Torr, o Al foi depositado apenas na porção de Si exposta, similarmente ao Exemplo 1, com uma velocidade de deposição de aproximadamente 200 - 400 Â/min. Com uma pressão do tubo de reacção de aproximadamente 0,3 Torr ou inferior, não ocorreu qualquer deposição nem na porção de Si exposta nem na porção de SiO^, mesmo com um periodo de deposição de 2 horas. Para uma pressão de, aproximada^ mente, 1,5 Torr, a deposição ocorreu apenas na porção de Si exposta, mas a velocidade de deposição foi reduzida para um valor de 100 a 200 8/min.

Exemplo 4

De acordo com o mesmo procedimento do Exemplo 1, produziram

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-23-se películas de Al em substratos com as constituições que a seguir se descrevem (amostras 5-1 a 5-179).

Preparação de Amostra 5-1

Em silício simples* cristalino, como primeiro material de su_ perficie do substrato que era doador de electrões, produziu-se uma película de SiO^, oxidada termicamente, como segundo material de sjj perficie de substrato que era não doador de electrões, a que se seguiu a gravação de um padrão de acordo com os passos fotolitográficos como se mostra no Exemplo 1, para se ter a superfície de silício simples cristalino paracialmente exposta.

Verificou-se qua a espessura da película de SiO^, oxidada termicamente, era de 7000 ft e que a dimensão da porção exposta, nomeadamente, da abertura do silício cristalino simples, era de 3/<x x 3 . Preparou-se assim a amostra 5-1 (esta amostra é aqui depois designada por Si0₂ oxidado termicamente (abreviadamente T-Si0₂)/ silício cristalino simples).

Preparação das Amostras 5-2 a 5-179

A amostra 5-2 era uma película oxidada formada por CVD a pressão normal (aqui depois designada, abreviadamente, por Si0₂)/ silício cristalino simples.

A amostra 5-3 era uma película oxidada, dopada com boro, formada por CVD à pressão normal (aqui depois designada, abreviadamente, por BSG)/silicio cristalino simples.

A amostra 5-4 era uma película oxidada, dopada com fósforo, formada por CVD a pressão normal (aqui depois designada, abreviadamente, por PSG)/silício cristalino simples.

A amostra 5-5 era uma película oxidada, dopada com fósforo e com boro, formada por CVD a pressão normal (aqui depois designada, abreviadamente, por BSPG )/silício cristalino simples.

A amostra 5-6 era uma película nitrificada formada por CVD de plasma (aqui depois designada, abreviadamente, por P-S:N)/silício cristalino simples.

A amostra 5-7 era uma película nitrificada termicamente (a71 586

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-24qui depois designada, abreviadamente, por T-S:N )/silício simples.

A amostra 5-8 era uma película nitrificada formada por DCVD de baixa pressão (aqui depois designada, abreviadamente, por LP-S: :N)/silício simples cristalino.

A amostra 5-9 era uma película nitrificada formada por um dispositivo ECR (aqui depois designada, abreviadamente, por ECR-SiN )/silício simples cristalino. Adieionalmente, de acordo com as combinações do primeiro material de superfície de substrato que era doador de electrões e do segundo material de superfície de substrato que era não doador de electrões, prepararam-se as amostras 5-11 a 5-179 que se mostram na Tabela 2. Como primeiro material de super ficie de substrato utilizou-se silício cristalino simples (Si cristalino simples), silício policristalino (Si policristalino) silício amorfo (Si amorfo), tungsténio (W), molibdénio (Mo), tântalo (Ta), silicieto de tungsténio (WSi), silicieto de titânio (TiSi), alumínio (Al), alumínio-silício (Al-Si), titânio-alumínio (Al-Ti), nitreto de titânio (Ti-N), cobre (Cu), alumínio-silício-cobre (Al-Si-Cu), alumínio-paládio (Al-Pd), titânio (Ti), silicieto de molibdénio (Mo-Si), silicieto de tântalo (Ta-Si). Usando estas amostras e substrato de A^O-j e vidro de SiC^, depositou-se Al nas condições seguintes:

Pressão do tubo de reaeção : 0,7 Torr -4

Pressão parcial de TMA : 1,5 x 10 Torr

Densidade de potência de produção de plasma : 0,045 W/cm^

Tempo de deposição : 20 minutos

As condições de formação de película são uma pressão do tubo de reaeção de 0,3 Torr, uma pressão parcial de DMAH de 3,0 x x 10^-5 Torr, uma temperatura de substrato de 300°C e um tempo de formação de película de 10 minutos.

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(Nota) 0 número indica o n2 da amostra

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-26Tabela 2 (continuação)

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Cf)	r*			r>	>·		n-	Γ--	n»
1 CD	1—i 1	r-i 1	P—i 1	r—} \|	r—Ί	r-i	ι—1	I—i	r-i
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-27Como resultado da formação da película nestas condições,relativamente a todas as amostras a que se aplicou um padrão, das amostras 5-1 a 5-179, a deposição de película de Al ocorreu apenas na superficie do primeiro substrato, que era doador de electrões, embebendo compietamente a abertura com uma profundidade de 7000 A qualidade de película da película de Al exibiu as mesmas propriedades que uma película depositada nas condições do Exemplo 1, possuindo boa resistividade e boa reflectãncia. Por outro lado, não se depositou qualquer película de Al na superficie do segundo substrato, que era não doador de electrões. Também no substrato de A^O^ e no substrato de vidro de SiC^, que eram não dadores de elec: trões, não se depositou qualquer película de Al.

Exemplo 5

Numa bolacha de Si, possuindo uma parte de Si exposta por um padrão de uma película de SiO^» depositou-se Al nas condições seguintes. A bolacha de Si foi preparada de acordo com o mesmo procedi, mento do Exemplo 1.

Em primeiro lugar, após a deposição de Al nas condições de deposição (1) depositou-se, subsequentemente, Al nas condições de deposição (2).

As condições de deposição (l) eram as seguintes:

Pressão do tubo de reacção : 0,7 Torr -4

Pressão parcial de TMA : 1,5 x 10 Torr

Densidade de potência de produção de plasma : 0,045 W/cm^

Temperatura de substrato : 220°C ou 25D°C

As condições de deposição quando a temperatura do substrato era 220°C foram designadas por condições de deposição (la) e quando a temperatura de substrato era 250°C por condições de deposição (lb).

As condições de deposição (2) eram as seguintes:

Pressão do tubo de reacção : 0,7 Torr

-4 -3

Pressão parcial de TMA : 1,5 x 10 Torr ou 1,5 x 10 Torr Densidade de potência de produção de plasma : 0,045 W/cm^ Temperatura do substrato : 300°C ou 350°C

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-28As condições de deposição quando a pressão parcial de TMA era 1,5 x 10”^ Torr e a temperatura de substrato 300°C foram designadas por condições de deposição (2a), quando a pressão parcial — Zj. o de TMA era 1,5 x 10 Torr e a temperatura de substrato 350 C,por condições de deposição (2b), quando a pressão, parcial de TMA era 1,5 x 10 Torr e a temperatura de substrato 300°C, por condições de deposição (2c), e quando a pressão parcial de TMA era 1,5 x x 10 ³ Torr e a temperatura de substrato 350°C por condições de de_ posição (2d ).

De acordo com as oito combinações das condições de deposição (la), (lb) e (2d) depositaram-se películas de Al com espessura até 7000 8.

Em todas as condições o Al apenas se depositou na porção Si exposta. Todas as amostras tinham resistividades similares ao valor global com valores de 2,7 a 3,0/c/Z.cm. Por exemplo, quando a temperatura de deposição era 300°C ou superior, a reflectância det_e riorava-se mas, neste Exemplo, quando se efectuou a deposição subs£ quente ãs condições de deposição (la) ou (lb), a reflectância era boa de 85 a 95?ó, com a lisura da superficie sendo também muito boa. Também, quando a deposição se efectuou nas condições de deposição (2d), a velocidade de deposição era muito elevada, de aproximadameri te 0,7 a 1,0 jy/min.

Exemplo 6

De acordo com o mesmo procedimento do Exemplo 1, realizou-se a deposição nas condições seguintes:

Pressão do tubo de reacção : 0,7 Torr -4

Pressão parcial de TMA : 1,5 x 10 Torr

Densqdade de potência de produção de plasma : 0,045 W/cni

Temperatura do substrato : 270°C

No transporte de TMA para o tubo de reacção, transportou-se H2 gasoso, contendo Si₂Hg, para 0 tubo de reacção 2 através da tuba gem 15 na Fig. 1. A deposição foi realizada variando a pressão parcial de Si₂Hg de 1,5 x 10 Torr a 1,5 x 10 ³ Torr. Depositou-se uma pelicula de Al-Si, contendo Si, com as mesmas propriedades que 0 Al, com a mesma temperatura de substrato, a mesma pressão parcial

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-29de TMA e a mesma potência de produção de plasma de Exemplo 1, apenas na porção exposta de Si. A quantidade de Si na película deposi_ tada era proporcional à pressão de Si^H^ e variou entre 0,25 e 2,5 ?ó nas condições anteriores.

Exemplo 7 recipiente do composto organometâlico do Exemplo 1 é apenas munido da válvula de entrada 24 e da válvula de saída 25 do gás transportador. Pelo uso do recipiente do composto organometál_i co equipado com uma válvula de by-pass, de acordo com o presente invento, e também, pelo uso do dispositivo representado na Fig. 1 com uma distância, da válvula de gás transportador 25, montado no recipiente do organometâlico, à junta 33, na porção superior do reactor, de, aproximadamente, 50 cm ou menos, realizou-se a mesma e_x periência do Exemplo 1. Depositou-se a mesma película de Al da Tabela 1, apenas na superfície de Si exposta. Adicionalmente, no Exemplo 1, o período durante o qual a selectividade se mantinha era de, aproximadamente, uma hora, mas, neste Exemplo, o periodo durari te o qual a selectividade se mantém foi alargado para cerca de 2 horas. Isto é, devido ao facto de se reduzirem as zonas mortas nas tubagens reduz-se também a quantidade de alcanos e de moléculas de TMA parcialmente decompostas, podendo-se manter, deste modo, as con dições de reacção ideais durante um período de tempo prolongado.

A constituição do meio de evitar o fluxo de retorno para a_s segurar o estado de excitação selectiva pode ser, adequadamente, d_e terminada, sem se estar limitado aos Exemplos anteriores.

Por exemplo, como se mostra na Fig. 3, mesmo que o tubo de reacção possa ter uma forma de tubo direito similar ao que se mostra na Fig. 1, proporcionando um suporte 7' que está disposto de forma a ter a bolacha 1 inclinada, pode-se obter um fluxo de componeri tes inclinados relativamente à linha de eixo, de modo a que o fluxo de retorno para o plasma, provocado por produção de convecção ou de turbulência, ocorrerá com dificuldade e pode-se obter uma boa velocidade de deposição selectiva. Claro que a combinação da disposição inclinada do substrato, como se mostra na Fig. 3 e a forma de trompa, na Fig. 1 é também extremamente boa.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1 - Processo de produção de uma película depositada que fo£ ma uma película de alumínio, usando o processo CVD (deposição quími ca de vapor) com plasma caracterizado por se dispor um substrato possuindo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B), num espaço destinado à formação de p_e lícula depositada, que tem uma porção cuja área da secção transversal aumenta na direcção do referido substrato, e por se introduzir um gás de trimetilalumínio e hidrogénio gasoso, no referido espaço destinado à formação da película depositada, para depositar select_i vamente uma película de alumínio sobre a referida superfície doadora de electrões (A).
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por os referidos gases serem introduzidos no referido espaço através da referida porção com área da secção transversal crescente.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida porção com área da secção crescente ser uma porção com a forma de trompa, colocada em oposição ao referido substrato.
4 - Processo de acordo com a reivindicação 3,caracterizado por a referida forma em trompa ser uma forma cónica ou piramidal.
5 - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o ângulo de abertura da referida porção em forma de trompa ser de 10° a 20°.
6 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida película de alumínio ser uma película de alumínio ou de alumínio-silício.
7 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material da superfície doadora de electrões (A) ser seleccionado de silício cristalino simples, silício policristalino, silício amorfo, tungsténio, molibdénio, tântalo, silicieto de tungsténio, sj. licietode titânio alumínio, alumínio-silício, titânio-alumínio, nitreto de titânio, cobre, alumínio-silício-cobre, alumínio-paládio, titânio, silicieto de molibdénio e silicieto de tântalo.

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-318 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material da superfície não doadora de electrões (13) ser sel leccionado de entre SiO^» A^O^, SiN, óxido de silício dopado com boro ou com fósforo.
9 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido substrato ser colocado em rampa relativamente b linha do eixo.
10 - Processo de produção de película depositada que forma uma película de alumínio, usando o processo de CVD de plasma caracterizado por compreender:

(a) o passo de dispor um substrato tendo uma superfície doadora de electrões (A) e uma superfície não doadora de electrões (B) num espaço destinado b formação da película depositada, _e quipado com um meio de prevenção de fluxo de retorno ao plasma, e (b) o passo de introdução de um gás de trimetilalumíni. o e de hidrogénio gasoso no referido espaço destinado b formação de película depositada, sendo a referida película de alumínio formada selectivamente sobre a referida superfície doadora de electrão (A).
11 - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracteriza do por o referido meio de prevenção de fluxo de retorno ser um meio que faz com que o referido fluxo de gás de trimetilalumínio e de Td drogénio gasoso tenha componentes inclinados relativamente b linha do eixo, no espaço destinado b formação da pelicula depositada.
12 - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracteriza do por o referido meio ser uma porção que é uma porção do tubo de reacção para constituir o referido espaço e ter uma forma cuja área da secção transversal se apresenta aumentada na região de produção do referido plasma.
13 - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracteríz_a do por o referido meio ter um elemento destinado a inclinar o referido substrato.
14 - Processo de acordo com a reivindicação 12, caracteríz£ do por o ângulo de abertura da referida porção da área da secção transversal crescente ser de 10° a 20°.

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CFO 7068 PT (MO/TF/k)

-3215 - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracteriz£ do por a referida película de aluminio ser uma película de alumínio ou de alumínio-silício.
16 - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracteriz£ do por o material da superfície doadora de electrôes ser seleccionja do de entre silício cristalino simples, silício policristalino, silício amorfo, tungsténio, molibdénio, tântalo, silicietode tungsténio, silicieto de titânio, aluminio, alumínio-silício, titânio-alumi nio, nitrito de titânio, cobre, alumínio-silício-cobre, alumíniopaládio, titânio, silicietode molibdénio e silicietode tântalo.
17 - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracteriz_a do por o material da superfície não doadora de electrôes (B) ser s_e leccionado de entre SiO^, Al^O-^, SiN, óxido de silício dopado com boro ou com fósforo.